Bài giảng Hóa học - Bài 20 + 23: Tinh thể nguyên tử tinh thể phân tử liên kết kim loại

Diệp Phạm Thiên HươngNguyễn Hồng NgọcPhạm Lê Đăng Trình Huỳnh Đức LợiTrần Thị Ngân HàPhạm Minh NhựtTinh thể nguyên tử tạo bởi các nguyên tử nằm ở các nút của mạng, liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị.Cấu tạo : tạo bởi các nguyên tử cacbon.Tinh thể kim cươngSắp xếp : mỗi nguyên tử cacbon ở trạng thái lai hóa sp3 liên kết cộng hóa trị với bốn nguyên tử cacbon gần nhất nằm ở bốn đỉnh của một tứ diện đều bằng bốn cặp electron chung. Mỗi nguyên tử cacbon ở đỉnh lại liên kết với các nguyên tử cacbon khácTinh thể kim cươngTinh thể kim cươngKhoảng cách giữa hai nguyên tử cacbon cạnh nhau trong mạng tinh thể kim cương là 0.154 nm, gần với độ dài liên kết đơn C – C trong phân tử hiđrocacbon no.Tinh thể kim cươngCấu trúc : tứ diệnLiên kết cộng hóa trị là liên kết bền Cấu trúc tinh thể được sắp xếp vô cùng trật tựTất cả các electron đều được sử dụng để tạo liên kết bềnNhận xétTính chấtỨng dụng Cứng nhất trong các khoáng vật tự nhiên Bền nhiệt Là chất cách điện tốt Dẫn nhiệt tốt Chế tạo các dụng cụ khoan, cắt, mài Dùng trong những thiết bị bán dẫn để giúp cho silic và các vật liệu bán dẫn khác không bị quá nóng Làm đồ trang sức do có khả năng tán sắc tốt và không bị xướcTính chất chung :	Liên kết công hóa trị là liên kết bền nên các tinh thể nguyên tử (Si, Ge,.) đều có độ cứng lớn, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao. Thí dụ : Kim cương có độ cứng lớn nhất so với các tinh thể khácTinh thể phân tử được tạo bởi các phân tử liên kết với nhau bằng lực hút rất yếuTinh thể iotCấu tạo : tạo bởi các phân tử I2Sắp xếp : các phân tử iot nằm trên các đỉnh và tâm các mặt của hình lập phươngTinh thể iotCấu trúc : tinh thể lập phương tâm diệnTinh thể iotCấu tạo : bởi các phân tử H20Tinh thể nước đáSắp xếp : Mỗi phân tử nước liên kết với bốn phân tử khác gắn bó nhất nằm trên bốn đỉnh của một hình tứ diện đềuTinh thể nước đáCấu trúc : tứ diệnTinh thể nước đáTính chất chung :Lực tương tác giữa các phân tử rất yếu nên các chất có cấu tạo tinh thể phân tử thường mềm, có nhiệt độ nóng chảy thấp, dễ bay hơiTINH THỂ NGUYÊN TỬTINH THỂ PHÂN TỬVí dụKim cương, than chì, Ge, Sn, BN, GaAs Khí hiếm, halogen, oxi, nitơ, CO2, H2ONút mạngNguyên tửPhân tửLực liên kết Lực liên kết cộng hóa trị - liên kết bềnLực hút giữa các phân tử - liên kết yếuTính chất chungCứng, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi lớnMềm, nhiệt độ nóng chảy thấp, dễ bay hơiLaäp phöông taâm khoái : caùc nguyeân töû, ion kim loaïi naèm treân caùc ñænh vaø taâm cuûa hình laäp phöôngLaäp phöông taâm dieän : Caùc nguyeân töû, ion kim loaïi naèm treân caùc ñænh vaø taâm cuûa caùc maët cuûa hình laäp phöôngLuïc phöông : Caùc nguyeân töû, ion kim loaïi naèm treân caùc ñænh vaø taâm caùc maët cuûa hình luïc giaùc ñöùng vaø ba nguyeân töû, ion naèm phía trong cuûa bình luïc giaùcNhận xét:Độ đặc khít của các kiểu mạng tinh thể là khác nhauĐộ đặc khít biểu thị % V mà các nguyên tử chiếm trong tinh thể để đặc trưng cho từng kiểu cấu trúc :Lập phương tâm khối: ρ = 68%Lập phương tâm diện: ρ = 74%Lục phương: ρ = 74%Kiểu cấu trúc mạng tinh thể phổ biến của một số kim loại trong bảng tuần hoàn*IAHIIAIIIAIVAVAVIAVIIALiBeBCNOFNaMgIIIBIVBVBVIBVIIBVIIIBIBIIBAlSiPSClKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrRbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeICsBaLaHfTawReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtFrRaAcLập phương tâm khốiLập phương tâm diệnLục phươngCó tính dẻoDẫn điện, dẫn nhiệt tốtCó ánh kimNguyên nhân: Có các electron tự do, di chuyển trong mạng tinh thể kim loạiLiên kết ionLiên kết kim loạiGiống nhau Đều được tạo thành do lực hút tĩnh điện giữa các phần tử mang điện tích trái dấuKhác nhau Phần tử mang điện tích trái dấu là ion dương và ion âmPhần tử mang điện tích trái dấu là ion dương và các electron tự do.Câu 1:1) Trong một ô mạng cơ sở của tinh thể lập phương tâm khối, số đơn vị thể tích của nguyên tử kim loại bằng:A. 1B. 2C. 3D. 4B. 2Câu 2:2) Trong một ô mạng cơ sở của tinh thể lập phương tâm diện, số đơn vị thể tích của nguyên tử kim loại bằng:A. 1B. 2C. 3D. 4D. 4Câu 3: Yếu tố quyết định tính dẫn điện của tinh thể kim loại là:A. sự tồn tại mạng tinh thể kim loạiB. sự chuyển động tự do của các e chung trong toàn mạng tinh thể.C. sự tồn tại của các ion dương kim loại trong mạng tinh thểD. bán kính của nguyên tử kim loại lớnB. sự chuyển động tự do của các e chung trong toàn mạng tinh thể.Câu 4 :Chọn câu sai:Kim cương là một dạng thù hình của cacbon, thuộc loại tinh thể nguyên tử.Trong mạng tinh thể nguyên tử, các nguyên tử phân bố luân phiên đều đặn theo một trật tự nhất định.Liên kết giữa các nguyên tử trong tinh thể nguyên tử là liên kết yếu.Tinh thể nguyên tử bền vững, rất cứng, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi khá cao.Đáp án: CCâu 5 : Những nguyên tử cacbon trong kim cương liên kết với nhau bằng liên kết gì? Kim loại. Ion. Cộng hóa trị không cực. Cộng hóa trị có cực.Đáp án: C3. Chọn câu sai: Nước đá thuộc loại tinh thể nguyên tử.Trong tinh thề nguyên tử, liên kết giữa các phân tử là liên kết CHT.Trong tinh thể phân tử, lực tương tác giữa các phân tử rất yếu.Tinh thể iot thuộc loại tinh thể phân tử.Đáp án: A